CH625917A5 - - Google Patents
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- CH625917A5 CH625917A5 CH97178A CH97178A CH625917A5 CH 625917 A5 CH625917 A5 CH 625917A5 CH 97178 A CH97178 A CH 97178A CH 97178 A CH97178 A CH 97178A CH 625917 A5 CH625917 A5 CH 625917A5
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Description
Die Erfindung betrifft eine Überlastschutzschaltung für einen elektrischen Motor, mit mindestens einem Stromwandler, einer Stromistwert-Überwachungsschaltung, einem Überlastschutzschalter und einer Spannungsversorgungsschaltung, wobei der Stromwandler mindestens eine Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen aufweist und die erste Sekundärwicklung der Stromistwert-Überwachungsschaltung zugeordnet ist, während die zweite Sekundärwicklung Teil der Spannungsversorgungsschaltung ist. The invention relates to an overload protection circuit for an electric motor, with at least one current converter, a current actual value monitoring circuit, an overload protection switch and a voltage supply circuit, the current converter having at least one primary winding and two secondary windings and the first secondary winding being assigned to the current actual value monitoring circuit, while the second Secondary winding is part of the voltage supply circuit.
Die bekannte Überlastschutzschaltung, von der die Erfindung ausgeht (vgl. die DT-AS 15 88 896), ist im eigentlichen Sinne eine kombinierte Fehlerstrom- und Überlastschutzschaltung. Bei dieser bekannten Überlastschutzschaltung sind zwei Stromwandler vorgesehen, deren Primärwicklungen jeweils von den Zuleitungen zu dem zu schützenden Motor (Phasenleitungen und Nulleitung bzw. Phasenleitungen) gebildet werden. In der Sekundärwicklung des ersten Stromwandlers wird ein von der Summe der in den Phasenleitungen und in der Nulleitung fliessenden Primärströme abhängiger Sekundärstrom induziert. Die «Sekundärwicklung» des zweiten Stromwandlers besteht aus den drei Sekundärwicklungen, die den als Primärwicklungen wirkenden Phasenleitungen zugeordnet und im Stern geschaltet sind. Die aus den Sekundärwicklungen des zweiterrStromwandlers bestehende «Sekundärwicklung» des zweiten Stromwandlers ist Teil der Spannungsversorgungs- The known overload protection circuit from which the invention is based (cf. DT-AS 15 88 896) is in the strict sense a combined fault current and overload protection circuit. In this known overload protection circuit, two current transformers are provided, the primary windings of which are each formed by the feed lines to the motor to be protected (phase lines and neutral line or phase lines). A secondary current which is dependent on the sum of the primary currents flowing in the phase lines and in the neutral line is induced in the secondary winding of the first current transformer. The “secondary winding” of the second current transformer consists of the three secondary windings, which are assigned to the phase lines that act as primary windings and are connected in a star. The “secondary winding” of the second current transformer, consisting of the secondary windings of the second current transformer, is part of the voltage supply
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Schaltung. Die Sekundärwicklungen der beiden Stromwandler sind galvanisch getrennt voneinander an Erregerwicklungen des als Relais oder als Schutz ausgeführten Überlastschutzschalters angeschlossen. Circuit. The secondary windings of the two current transformers are electrically isolated from each other and connected to excitation windings of the overload protection switch, which is designed as a relay or as protection.
Die bekannte, zuvor beschriebene Überlastschutzschaltung muss speziell für den Nennstrom des zu schützenden elektrischen Motors ausgelegt werden. Daraus resultiert, dass für elektrische Motoren mit unterschiedlichen Nennströmen jeweils unterschiedlich aufgebaute und unterschiedlich dimensionierte Überlastschutzschaltung benötigt werden, was natürlich nachteilig ist. The known overload protection circuit described above must be specially designed for the nominal current of the electric motor to be protected. As a result, differently constructed and differently dimensioned overload protection circuits are required for electric motors with different nominal currents, which is of course disadvantageous.
Im übrigen ist zwar eine Überlastschutzschaltung bekannt (vgl. die US-PS 35 44 846), bei der zwei Stromwandler hintereinander geschaltet sind und die wirksame Windungszahl der Primärwicklung des zweiten Stromwandlers eingestellt werden kann - jedoch nur, um einen Abgleich für eine nachgeordnete Relaisschaltung vornehmen zu können. Auch diese Überlastschutzschaltung kann nicht für elektrische Motoren mit völlig unterschiedlichen Nennströmen verwendet werden. For the rest, an overload protection circuit is known (see US Pat. No. 3,544,846), in which two current transformers are connected in series and the effective number of turns of the primary winding of the second current transformer can be set - but only to carry out a comparison for a downstream relay circuit to be able to. This overload protection circuit cannot be used for electric motors with completely different nominal currents either.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Überlastschutzschaltung, von der die Erfindung ausgeht, so auszugestalten und weiterzubilden, dass sie ohne weiteres für elektrische Motoren mit völlig unterschiedlichen Nennströmen -über einen weiten Bereich unterschiedlicher Nennströme -verwendet werden kann. The invention is based on the object of designing and developing the overload protection circuit from which the invention is based in such a way that it can easily be used for electric motors with completely different nominal currents over a wide range of different nominal currents.
Die erfindungsgemässe Überlastschutzschaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung des Stromwandlers in eine Mehrzahl von Stromwertabschnitten unterteilt und jedem Stromwertabschnitt ein Stromwertanschluss zugeordnet ist und dass jeder Stromwertabschnitt eine solche Windungszahl aufweist, dass das Produkt aus der Windungszahl und dem dem jeweiligen Stromwertanschluss zugeordneten Nennstrom stets gleich ist. Dadurch, dass erfindungsgemäss die Primärwicklung des Stromwandlers in eine Mehrzahl von Stromwertabschnitten unterteilt und jedem Strom wertabschnitt ein Stromwertanschluss zugeordnet ist, kann die erfindungsgemässe Überlastschutzschaltung für elektrische Motoren mit völlig unterschiedlichen Nennströmen verwendet werden. Ist zum Beispiel der Stromwandler der erfindungsgemäs-sen Überlastschutzschaltung mit einer Primärwicklung mit den Stromwertanschlüssen 0,5 A, 1 A, 2 A, 4 A, 8 A und 16 A versehen, so kann diese Überlastschutzschaltung ohne weiteres für den Schutz von elektrischen Motoren mit Nennströmen zwischen 0,5 A und 16 A verwendet werden; es muss immer nur der richtige Stromwertanschluss benutzt werden. Bei der erfin-dungsgemässen Überlastschutzschaltung handelt es sich um eine solche, in der die für die Stromistwert-Überwachungs-schaltung und den Überlastschutzschalter erforderliche Spannung aus dem über den Stromwandler fliessenden Primärstrom «abgeleitet» wird. Dadurch, dass erfindungsgemäss jeder Stromwertabschnitt der Primärwicklung des Stromwandlers eine solche Windungszahl aufweist, dass das Produkt aus der Windungszahl und dem dem jeweiligen Stromwertanschluss zugeordneten Nennstrom stets gleich ist, «merken» die Sekundärwicklungen des Stromwandlers nicht davon, ob primärseitig über den Stromwertabschnitt mit dem Stromwertanschluss 1 A ein Strom von zum Beispiel 0,9 A oder ob primärseitig über den Stromwertabschnitt mit dem Stromwertanschluss 2 A ein Strom von zum Beispiel 1,8 A fliesst. Das Ergebnis ist sowohl für die Stromistwert-Überwachung (mit Hilfe der ersten Sekundärwicklung des Stromwandlers) als auch für die Spannungsversorgung (mit Hilfe der zweiten Sekundärwicklung des Stromwandlers) gleich. The overload protection circuit according to the invention is characterized in that the primary winding of the current transformer is divided into a plurality of current value sections and each current value section is assigned a current value connection and that each current value section has such a number of turns that the product of the number of turns and the nominal current assigned to the respective current value connection is always the same . Because the primary winding of the current transformer is divided into a plurality of current value sections according to the invention and a current value connection is assigned to each current value section, the overload protection circuit according to the invention can be used for electric motors with completely different nominal currents. If, for example, the current transformer of the overload protection circuit according to the invention is provided with a primary winding with the current value connections 0.5 A, 1 A, 2 A, 4 A, 8 A and 16 A, this overload protection circuit can be used for the protection of electric motors Rated currents between 0.5 A and 16 A are used; only the correct current value connection must be used. The overload protection circuit according to the invention is one in which the voltage required for the current actual value monitoring circuit and the overload protection switch is “derived” from the primary current flowing through the current transformer. Due to the fact that, according to the invention, each current value section of the primary winding of the current transformer has such a number of turns that the product of the number of turns and the nominal current assigned to the respective current value connection is always the same, the secondary windings of the current transformer do not “notice” whether on the primary side via the current value section with the current value connection 1 A a current of, for example, 0.9 A or whether a current of, for example, 1.8 A flows via the current value section with the current value connection 2 A on the primary side. The result is the same for both the actual current value monitoring (using the first secondary winding of the current transformer) and the voltage supply (using the second secondary winding of the current transformer).
Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung der Stromwandler so ausgelegt, dass bei einem Primärstrom von 50 bis 100% des jeweiligen Nennstromes des jeweiligen Stromwertanschlusses eine im wesentlichen lineare Zuordnung zwischen der Feldstärke einerseits und der Induk625 917 In the case of the overload protection circuit according to the invention, the current transformer is preferably designed such that, with a primary current of 50 to 100% of the respective nominal current of the respective current value connection, there is an essentially linear assignment between the field strength on the one hand and the Induk625 917
tion andererseits besteht. Diese Ausführungsform der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung kann also zum Schutz von elektrischen Motoren verwendet werden, deren Nennströme zwischen 50 und 100% des jeweiligen Nennstromes des jeweiligen Stromwertanschlusses liegen. Sind dann, wie in dem vorangegangenen Zahlenbeispiel auch, die Stromwertabschnitte der Primärwicklung des Stromwandlers immer im Verhältnis 1:2 abgestuft, so kann eine solche Überlastschutzschaltung zum Schutz von elektrischen Motoren verwendet werden, deren Nennströme zwischen dem 0,5fachen des Nennstromes des untersten Stromwertanschlusses und dem l,0fachen des Nennstromes des obersten Stromwertanschlusses liegen. tion on the other hand. This embodiment of the overload protection circuit according to the invention can thus be used to protect electric motors whose nominal currents are between 50 and 100% of the respective nominal current of the respective current value connection. If, as in the previous numerical example, the current value sections of the primary winding of the current transformer are always graded in a ratio of 1: 2, such an overload protection circuit can be used to protect electric motors whose nominal currents are between 0.5 times the nominal current of the lowest current value connection and 1.0 times the nominal current of the uppermost current value connection.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Stromistwert-Überwachungsschaltung eine Brückenschaltung aus drei Brückenwiderständen und aus einer Zenerdiode aufweisen. Diese Überlastschutzschaltung ist vorzugsweise weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Stromistwert-Überwachungs-schaltung eine Gleichrichterdiode und ein aus mehreren Widerständen bestehendes Widerstandsnetzwerk aufweist, According to a further embodiment of the invention, the current actual value monitoring circuit can have a bridge circuit comprising three bridge resistors and a Zener diode. This overload protection circuit is preferably further characterized in that the current actual value monitoring circuit has a rectifier diode and a resistor network consisting of several resistors,
dass die Gleichrichterdiode und das Widerstandsnetzwerk in Reihe geschaltet sind, dass die Reihenschaltung aus der Gleichrichterdiode und dem Widerstandsnetzwerk an die erste Sekundärwicklung des Stromwandlers angeschlossen ist und dass der Brückeneingang der Brückenschaltung an das Widerstandsnetzwerk angeschlossen ist. Hier erfolgt also die «Speisung» der Brückenschaltung durch Widerstandsnetzwerk. Der der ersten Sekundärwicklung des Stromwandlers zugeordnete Sekundärstrom fliesst also durch die erste Sekundärwicklung des Stromwandlers, durch die Gleichrichterdiode und durch das Widerstandsnetzwerk bzw. durch die Parallelschaltung aus dem Widerstandsnetzwerk und der Brückenschaltung, soweit die Brückenschaltung zu dem Widerstandsnetzwerk parallel geschaltet ist. Anders ausgedrückt erfolgt die Speisung der Brückenschaltung durch den von dem der ersten Sekundärwicklung des Stromwandlers zugeordneten Sekundärstrom an dem Teil des Widerstandsnetzwerkes erzeugten Spannungsabfall, dem die Brückenschaltung parallel geschaltet ist. that the rectifier diode and the resistor network are connected in series, that the series connection of the rectifier diode and the resistor network is connected to the first secondary winding of the current transformer and that the bridge input of the bridge circuit is connected to the resistor network. So here the bridge circuit is powered by a resistor network. The secondary current assigned to the first secondary winding of the current transformer therefore flows through the first secondary winding of the current transformer, through the rectifier diode and through the resistor network or through the parallel connection from the resistor network and the bridge circuit, insofar as the bridge circuit is connected in parallel with the resistor network. In other words, the bridge circuit is supplied by the voltage drop generated by the secondary current assigned to the first secondary winding of the current transformer at the part of the resistance network with which the bridge circuit is connected in parallel.
Vorzugsweise ist bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung der Brückenschaltung ein Speicherkondensator und/oder eine Zenerdiode parallel geschaltet und/oder ist der Brückeneingang der Brückenschaltung über eine Koppeldiode an das Widerstandsnetzwerk angeschlossen. In the embodiment of the overload protection circuit of the bridge circuit according to the invention described above, a storage capacitor and / or a zener diode is preferably connected in parallel and / or the bridge input of the bridge circuit is connected to the resistance network via a coupling diode.
Bei der Ausführungsform der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung, bei der die Stromistwert-Überwachungsschaltung eine Brückenschaltung aus drei Brückenwiderständen und aus einer Zenerdiode aufweist, empfiehlt es sich, die Stromistwert-Überwachungsschaltung mit einem Steuertransistor oder mit einer Darlingtonstufe zu versehen und die Steuerstrecke des Steuertransistors bzw. der Darlingtonstufe an den Brückenausgang der Brückenschaltung anzuschliessen. Diese Ausführungsform ist deshalb besonders vorteilhaft, weil sie ein sprunghaftes Ansprechen der Stromistwert-Überwachungsschaltung und damit des Überlastschutzschalters bewirkt, ohne dass ansonsten für ein sprunghaftes Ansprechen von Stromist-wert-Überwachungsschaltung verwendete Sprungschalter (Schmitt-Trigger, Flip-Flop usw.) vorgesehen sind. (Bei Verwendung von üblichen Sprungschaltern wie Schmitt-Trigger, Flipflop usw. beobachtet man häufig sogenannte «Geisterauslösungen».) In the embodiment of the overload protection circuit according to the invention, in which the current actual value monitoring circuit has a bridge circuit consisting of three bridge resistors and a zener diode, it is advisable to provide the current actual value monitoring circuit with a control transistor or with a Darlington stage and the control path of the control transistor or the Darlington stage to connect to the bridge output of the bridge circuit. This embodiment is particularly advantageous because it causes a sudden response of the current actual value monitoring circuit and thus of the overload protection switch, without jump switches (Schmitt trigger, flip-flop etc.) which are otherwise used for a sudden response of the current actual value monitoring circuit . (When using conventional snap switches such as Schmitt trigger, flip-flop, etc., so-called "ghost triggers" are often observed.)
Elektrische Motoren, insbesondere Drehstrommotoren, haben einen zumeist weit über dem Nennstrom liegenden Anlaufstrom. Um nun zu verhindern, dass dieser Anlaufstrom die in Rede stehende Überlastschutzschaltung zum Ansprechen bringt, ist eine weitere Ausbildung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass eine Gleichrichterdiode, ein Strombegrenzungswiderstand, eine Zenerdiode, ein Verzögerungsnetzwerk aus Verzögerungskondensatoren und Verzögerungs3 Electric motors, especially three-phase motors, usually have a starting current that is far above the nominal current. In order to prevent this starting current from responding to the overload protection circuit in question, a further embodiment of the invention is characterized in that a rectifier diode, a current limiting resistor, a zener diode, a delay network consisting of delay capacitors and delay3
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widerständen und ein Hilfstransistor vorgesehen sind, dass die Gleichrichterdiode, der Strombegrenzungswiderstand und die Zenerdiode in Reihe geschaltet sind, dass die Reihenschaltung aus der Gleichrichterdiode, dem Strombegrenzungswiderstand und der Zenerdiode an die zweite Sekundärwicklung des Stromwandlers angeschlossen ist, dass die Basis des Hilfstransistors über das Verzögerungsnetzwerk an die Verbindung zwischen dem Strombegrenzungswiderstand und der Zenerdiode angeschlossen ist, und dass bei durchgeschaltetem Hilfstransistor der Überlastschutzschalter nicht ansprechen kann. Vorzugsweise ist die zuvor beschriebene Überlastschutzschaltung zusätzlich dadurch gekennzeichnet, dass das Verzögerungsnetzwerk aus zwei Verzögerungsstufen besteht, dass die erste Verzögerungsstufe aus einem ersten Verzögerungskondensator und einem damit in Reihe geschalteten ersten Verzögerungswiderstand besteht, während die zweite Verzögerungsstufe aus einem zweiten Verzögerungskondensator und einem dazu parallel geschalteten zweiten Verzögerungswiderstand besteht, und dass die zweite Verzögerungsstufe über eine Koppeldiode an die erste Verzögerungsstufe angeschlossen ist, während die Basis des Hilfstransistors über einen Basiswiderstand an die zweite Verzögerungsstufe angeschlossen ist. resistors and an auxiliary transistor are provided that the rectifier diode, the current limiting resistor and the Zener diode are connected in series, that the series circuit comprising the rectifier diode, the current limiting resistor and the Zener diode is connected to the second secondary winding of the current transformer, that the base of the auxiliary transistor is connected via the delay network is connected to the connection between the current limiting resistor and the zener diode, and that the overload protection switch cannot respond when the auxiliary transistor is switched on. The overload protection circuit described above is preferably additionally characterized in that the delay network consists of two delay stages, that the first delay stage consists of a first delay capacitor and a first delay resistor connected in series therewith, while the second delay stage consists of a second delay capacitor and a second one connected in parallel There is a delay resistor, and the second delay stage is connected to the first delay stage via a coupling diode, while the base of the auxiliary transistor is connected to the second delay stage via a base resistor.
Dabei empfiehlt es sich weiter, dem ersten Verzögerungskondensator die Schaltstrecke eines Entladetransistors parallel zu schalten. Bei dieser Überlastschutzschaltung ist mit Hilfe der zuvor beschriebenen Massnahmen sichergestellt, dass für eine durch die Dimensionierung des Verzögerungsnetzwerkes festlegbare Verzögerungszeit der Überlastschutzschalter nicht ansprechen kann, was weiter unten noch näher erläutert wird. It is further recommended that the switching path of a discharge transistor be connected in parallel with the first delay capacitor. With this overload protection circuit, the measures described above ensure that the overload protection switch cannot respond for a delay time that can be determined by the dimensioning of the delay network, which will be explained in more detail below.
Schliesslich kann nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Spannungsversorgungsschaltung eine Gleichrichterdiode, einen Speicherkondensator und eine dem Speicherkondensator parallel geschaltete Zenerdiode aufweisen, wobei die Gleichrichterdiode und die Parallelschaltung aus dem Speicherkondensator und der Zenerdiode in Reihe geschaltet sind und die Reihenschaltung aus einerseits der Gleichrichterdiode und andererseits der Parallelschaltung aus dem Speicherkondensator und der Zenerdiode an die zweite Sekundärwicklung des Stromwandlers angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform wird von der zweiten Sekundärwicklung des Stromwandlers der entsprechende Sekundärstrom über die Gleichrichterdiode in den Speicherkondensator eingespeist, so dass am Speicherkondensator, begrenzt durch die parallel dazu geschaltete Zenerdiode, die gewüschte Spannung für den Überlastschutzschalter ansteht. Finally, according to a further embodiment of the invention, the voltage supply circuit can have a rectifier diode, a storage capacitor and a zener diode connected in parallel with the storage capacitor, the rectifier diode and the parallel connection comprising the storage capacitor and the zener diode being connected in series and the series circuit comprising the rectifier diode on the one hand and the series connection on the other Parallel connection of the storage capacitor and the Zener diode is connected to the second secondary winding of the current transformer. In this embodiment, the corresponding secondary current is fed into the storage capacitor via the rectifier diode from the second secondary winding of the current transformer, so that the desired voltage for the overload protection switch is present at the storage capacitor, limited by the Zener diode connected in parallel.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; die einzige Figur zeigt das Schaltschema einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung für elektrische Motoren. In the following, the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one embodiment; the single figure shows the circuit diagram of a preferred embodiment of an overload protection circuit according to the invention for electric motors.
Die Figur zeigt eine Überlastschutzschaltung für elektrische Motoren, und zwar für Drehstrommotoren, die in zwei Phasen überwacht werden. Folglich sind zunächst zwei Stromwandler 1 vorgesehen, die die gleiche Funktion haben, so dass im folgenden immer nur einer Stromwandler 1 und die zugehörige Überlastschutzschaltung beschrieben werden. Neben dem Stromwandler 1 gehören zu der dargestellten Überlastschutzschaltung zunächst eine Stromistwert-Überwachungsschaltung 2, ein Überlastschutzschalter 3 und eine Spannungsversorgungsschaltung^ Der Stromwandler 1 weist eine Primärwicklung 5 und zwei Sekundärwicklungen 6,7 auf, wobei die erste Sekundärwicklung 6 der Stromistwert-Überwachungs-schaltung 2 zugeordnet ist, während die zweite Sekundärwicklung 7 Teil der Spannungsversorgungsschaltung 4 ist. The figure shows an overload protection circuit for electric motors, specifically for three-phase motors that are monitored in two phases. Consequently, two current transformers 1 are initially provided, which have the same function, so that only one current transformer 1 and the associated overload protection circuit are described below. In addition to the current transformer 1, the overload protection circuit shown initially includes a current actual value monitoring circuit 2, an overload protection switch 3 and a voltage supply circuit ^ The current transformer 1 has a primary winding 5 and two secondary windings 6, 7, the first secondary winding 6 of the current actual value monitoring circuit 2 is assigned, while the second secondary winding 7 is part of the voltage supply circuit 4.
Erfindungsgemäss ist die Primärwicklung 5 des Stromwandlers 1 in eine Mehrzahl von Stromwertabschnitten 8 unterteilt und ist jedem Stromwertabschnitt 8 ein Stromwertanschluss 9 zugeordnet. Dabei weist jeder Stromwertabschnitt According to the invention, the primary winding 5 of the current transformer 1 is divided into a plurality of current value sections 8 and a current value connection 9 is assigned to each current value section 8. Each current value section shows
8 eine solche Windungszahl auf, dass das Produkt aus der Windungszahl und dem dem jeweiligen Stromwertanschluss 9 zugeordneten Nennstrom stets gleich ist. Dadurch, dass die Primärwicklung 5 des Stromwandlers 1 in eine Mehrzahl von Stromwertabschnitten 8 unterteilt und jedem Stromwertabschnitt 8 ein Stromwertanschluss 9 zugeordnet ist, kann die erfindungsgemässe Überlastschutzschaltung für elektrische Motoren mit völlig unterschiedlichen Nennströmen verwendet werden. Ist zum Beispiel der Stromwandler 1 der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung mit einer Primärwicklung 5 versehen, für deren Stromwertanschlüsse 9 als Nennströme 0,5 A, 1 A, 2 A, 4 A, 8 A und 16 A gelten, so kann diese Überlastschutzschaltung ohne weiteres für den Schutz von elektrischen Motoren mit Nennströmen zwischen 0,5 A und 16 A verwendet werden; es muss immer nur der richtige Stromwertanschluss 9 benutzt werden. Bei der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung handelt es sich um eine solche, in der die für die Stromistwert-Überwachungsschaltung 2 und den Überlastschutzschalter 3 erforderliche Spannung aus dem über den Stromwandler 1 fliessenden Primärstrom «abgeleitet» wird. Dadurch, dass jeder Stromwertabschnitt 8 der Primärwicklung 5 des Stromwandlers 1 eine solche Windungszahl aufweist, dass das Produkt aus der Windungszahl und dem dem jeweiligen Stromwertanschluss 9 zugeordneten Nennstrom stets gleich ist, «merken» die Sekundärwicklungen 6,7 des Stromwandlers 1 nichts davon, ob über den Stromwertabschnitt 8 mit dem Stromwertanschluss 9 von 1 A ein Primärstrom von zum Beispiel 0,9 A oder ob über den Stromwertabschnitt 8 mit dem Stromwertanschluss 9 von 2 A ein Primärstrom von 1,8 A fliesst. Das Ergebnis ist sowohl für die Stromistwert-Überwachungsschaltung 2 (mit Hilfe der ersten Sekundärwicklung 6 des Stromwandlers 1 ) als auch für die Spannungsversorgungsschaltung (mit Hilfe der zweiten Sekundärwicklung 7 des Stromwandlers 1) gleich. 8 such a number of turns that the product of the number of turns and the nominal current assigned to the respective current value connection 9 is always the same. Because the primary winding 5 of the current transformer 1 is divided into a plurality of current value sections 8 and a current value connection 9 is assigned to each current value section 8, the overload protection circuit according to the invention can be used for electric motors with completely different nominal currents. If, for example, the current transformer 1 of the overload protection circuit according to the invention is provided with a primary winding 5, for whose current value connections 9 the nominal currents 0.5 A, 1 A, 2 A, 4 A, 8 A and 16 A apply, this overload protection circuit can be used for the Protection of electric motors with nominal currents between 0.5 A and 16 A can be used; only the correct current value connection 9 must be used. The overload protection circuit according to the invention is one in which the voltage required for the current actual value monitoring circuit 2 and the overload protection switch 3 is “derived” from the primary current flowing through the current transformer 1. Because each current value section 8 of the primary winding 5 of the current transformer 1 has such a number of turns that the product of the number of turns and the nominal current assigned to the respective current value connection 9 is always the same, the secondary windings 6, 7 of the current converter 1 do not “notice” whether A primary current of, for example, 0.9 A flows through the current value section 8 with the current value connection 9 of 1 A or whether a primary current of 1.8 A flows through the current value section 8 with the current value connection 9 of 2 A. The result is the same both for the current actual value monitoring circuit 2 (using the first secondary winding 6 of the current transformer 1) and for the voltage supply circuit (using the second secondary winding 7 of the current transformer 1).
Vorzugsweise ist der Stromwandler 1 so ausgelegt, dass bei einem Primärstrom von 50 bis 100% des jeweiligen Nennstromes des jeweiligen Stromwertanschlusses 9 eine im wesentlichen lineare Zuordnung zwischen der Feldstärke einerseits und der Induktion andererseits besteht. Daraus resultiert dann, dass die erfindungsgemässe Überlastschutzschaltung - ohne einen zusätzlichen Ansprechfehler - zum Schutz von elektrischen Motoren eingesetzt werden kann, deren Nennstrom zwischen 50 und 100% des jeweiligen Nennstromes der einzelnen Stromwertanschlüsse 9 liegt. Bei einer Abstufung der Stromwertanschlüsse im Verhältnis von 1:2 kann dann die erfindungsgemässe Überlastschutzschaltung zum Schutz von elektrischen Motoren eingesetzt werden, deren Nennstrom zwischen dem 0,5fachen des Nennstromes des untersten Stromwertanschlus-ses 9 und dem l,0fachen des Nennstromes des obersten Stromwertanschlusses 9 liegt. The current transformer 1 is preferably designed such that, with a primary current of 50 to 100% of the respective nominal current of the respective current value connection 9, there is an essentially linear assignment between the field strength on the one hand and the induction on the other hand. The result of this is that the overload protection circuit according to the invention - without an additional response error - can be used to protect electric motors whose nominal current is between 50 and 100% of the respective nominal current of the individual current value connections 9. If the current value connections are graded in a ratio of 1: 2, the overload protection circuit according to the invention can then be used to protect electric motors whose nominal current is between 0.5 times the nominal current of the lowest current value connection 9 and 1.0 times the nominal current of the uppermost current value connection 9 lies.
Im übrigen zeigt die Figur in bezug auf die Stromistwert-Überwachungsschaltung 2 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung. Bei dieser Ausführungsform weist die Stromist-wert-Überwachungsschaltung 2 eine Brückenschaltung 10 aus drei Brückenwiderständen 11 und aus einer Zenerdiode 12 auf. Ausserdem weist die Stromistwert-Überwachungsschaltung 2 eine Gleichrichterdiode 13 und ein aus mehreren Widerständen 14,15,16 bestehendes Widerstandsnetzwerk 17 auf. Die Gleichrichterdiode 13 und das Widerstandsnetzwerk 17 sind in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung aus der Gleichrichterdiode 13 und dem Widerstandsnetzwerk 17 ist an die erste Sekundärwicklung 6 des Stromwandlers 1 angeschlossen, während der Brückeneingang 18 der Brückenschaltung 10 an das Widerstandsnetzwerk 17 angeschlossen ist. Weiter sind der Brückenschaltung 10 ein Speicherkondensator 19 und eine Zenerdiode 20 parallel geschaltet und ist der Brückeneingang 18 der Brückenschaltung 10 über eine Koppeldiode 21 an das Otherwise, the figure shows a particularly advantageous embodiment of an overload protection circuit according to the invention in relation to the current actual value monitoring circuit 2. In this embodiment, the current actual value monitoring circuit 2 has a bridge circuit 10 composed of three bridge resistors 11 and a zener diode 12. In addition, the current actual value monitoring circuit 2 has a rectifier diode 13 and a resistor network 17 consisting of a plurality of resistors 14, 15, 16. The rectifier diode 13 and the resistor network 17 are connected in series. The series circuit comprising the rectifier diode 13 and the resistance network 17 is connected to the first secondary winding 6 of the current transformer 1, while the bridge input 18 of the bridge circuit 10 is connected to the resistance network 17. Furthermore, the bridge circuit 10, a storage capacitor 19 and a Zener diode 20 are connected in parallel, and the bridge input 18 of the bridge circuit 10 is connected to the via a coupling diode 21
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Widerstandsnetzwerk 17 angeschlossen. Der Brückeneingang 18 der Brückenschaltung 10 ist im einzelnen einerseits an das der Gleichrichterdiode 13 nahe Ende des Widerstandes 14, andererseits, über die Koppeldiode 21, an den Abgriff 22 des als Potentiometer ausgeführten Widerstandes 15 angeschlossen. Schliesslich weist die Stromistwert-Überwachungsschaltung 2 (anstelle eines auch möglichen einfachen Steuertransistors) eine Darlingtonstufe 23 auf und ist die Steuerstrecke 24 der Darlingtonstufe 23 an den Brückenausgang 25 der Brückenschaltung 10 angeschlossen. Resistor network 17 connected. The bridge input 18 of the bridge circuit 10 is connected in detail on the one hand to the end of the resistor 14 close to the rectifier diode 13, and on the other hand, via the coupling diode 21, to the tap 22 of the resistor 15 designed as a potentiometer. Finally, the current actual value monitoring circuit 2 (instead of a simple control transistor, which is also possible) has a Darlington stage 23 and the control path 24 of the Darlington stage 23 is connected to the bridge output 25 of the bridge circuit 10.
Bei der in der Figur dargestellten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungesgemässen Überlastschutzschaltung sind weiter eine Gleichrichterdiode 26, ein Strombegrenzungswiderstand 27, eine Zenerdiode 28, ein Verzögerungsnetzwerk 29 aus Verzögerungskondensatoren 30,31 und Verzögerungswiderständen 32,33 und ein Hilfstransitor 34 vorgesehen. Die Gleichrichterdiode 26, der Strombegrenzungswiderstand 27 und die Zenerdiode 28 sind in Reihe geschaltet; diese Reihenschaltung ist an die zweite Sekundärwicklung 7 des Stromwandlers 1 angeschlossen. Die Basis 35 des Hilfstransistors 34 ist über das Verzögerungsnetzwerk 29 an die Verbindung zwischen dem Strombegrenzungswiderstand 27 und der Zenerdiode 28 angeschlossen. Bei durchgeschaltetem Hilfstransistor 34 kann der Überlastschutzschalter 3 nicht ansprechen, im dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass bei durchgeschaltetem Hilfstransistor 34 dieser die Steuerstrecke 24 der Darlingtonstufe 23 kurzschliesst. Im einzelnen besteht das Verzögerungsnetzwerk 29 aus zwei Verzögerungsstufen 36,37, wobei die erste Verzögerungsstufe 36 aus dem ersten Verzögerungskondensator 30 und dem damit in Reihe geschalteten ersten Verzögerungswiderstand 32 besteht, während die zweite Verzögerungsstufe 37 aus dem zweiten Verzögerungskondensator 31 und dem parallel dazu geschalteten zweiten Verzögerungswiderstand 33 besteht. Die zweite Verzögerungsstufe 37 ist über eine Koppeldiode 38 an die erste Verzögerungsstufe 36 angeschlossen, während die Basis 35 des Hilfstransistors 34 über einen Basiswiderstand 39 an die zweite Verzögerungsstufe 37 angeschlossen ist. Weiter ist dem ersten Verzögerungskondensator 30 die Schaltstrecke 40 eines Entladetransistors 41 parallel geschaltet. Der Kollektor 42 des Entladetransistors 41 ist über einen Kollektorwiderstand 43 an die Verbindung zwischen dem Strombegrenzungswiderstand 27, der Zenerdiode 28 und dem ersten Verzögerungskondensator 30 angeschlossen. Ausserdem ist an diese Verbindung die Reihenschaltung von zwei Hilfswiderständen 44,45 angeschlossen, wobei das andere Ende dieser Reihenschaltung über eine Gleichrichterdiode 46 an die zweite Sekundärwicklung 7 des Stromwandlers 1 angeschlossen ist. Die Basis 47 des Entladetransistors 41 ist an die Verbindung der beiden in Reihe geschalteten Hilfswiderstände 44,45 angeschlossen. Schliesslich ist noch ein Speicherkondensator 48 vorgesehen, der einerseits an die Verbindung der aus den beiden Hilfswiderständen 44,45 bestehenden Reihenschaltung mit der Gleichrichterdiode 46 und andererseits an das der Gleichrichterdiode 46 ferne Ende der zweiten Sekundärwicklung 7 des Stromwandlers 1 angeschlossen ist. In the preferred embodiment of an overload protection circuit according to the invention shown in the figure, a rectifier diode 26, a current limiting resistor 27, a zener diode 28, a delay network 29 comprising delay capacitors 30, 31 and delay resistors 32, 33 and an auxiliary transistor 34 are also provided. The rectifier diode 26, the current limiting resistor 27 and the Zener diode 28 are connected in series; this series connection is connected to the second secondary winding 7 of the current transformer 1. The base 35 of the auxiliary transistor 34 is connected via the delay network 29 to the connection between the current limiting resistor 27 and the Zener diode 28. When the auxiliary transistor 34 is switched on, the overload protection switch 3 cannot respond, in the exemplary embodiment shown in that when the auxiliary transistor 34 is switched on, it short-circuits the control path 24 of the Darlington stage 23. In particular, the delay network 29 consists of two delay stages 36, 37, the first delay stage 36 consisting of the first delay capacitor 30 and the first delay resistor 32 connected in series therewith, while the second delay stage 37 consists of the second delay capacitor 31 and the second one connected in parallel Delay resistor 33 exists. The second delay stage 37 is connected to the first delay stage 36 via a coupling diode 38, while the base 35 of the auxiliary transistor 34 is connected to the second delay stage 37 via a base resistor 39. Furthermore, the switching path 40 of a discharge transistor 41 is connected in parallel with the first delay capacitor 30. The collector 42 of the discharge transistor 41 is connected via a collector resistor 43 to the connection between the current limiting resistor 27, the Zener diode 28 and the first delay capacitor 30. In addition, the series connection of two auxiliary resistors 44, 45 is connected to this connection, the other end of this series connection being connected to the second secondary winding 7 of the current transformer 1 via a rectifier diode 46. The base 47 of the discharge transistor 41 is connected to the connection of the two auxiliary resistors 44, 45 connected in series. Finally, a storage capacitor 48 is also provided, which is connected on the one hand to the connection of the series circuit consisting of the two auxiliary resistors 44, 45 to the rectifier diode 46 and, on the other hand, to the end of the second secondary winding 7 of the current transformer 1 which is remote from the rectifier diode 46.
Schliesslich zeigt die Figur auch in bezug auf die Spannungsversorgungsschaltung 4 eine besondere Ausführungsform der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung. Dabei weist die Spannungsversorgungsschaltung 4 eine Gleichrichterdiode 49, einen Speicherkondensator 50 und eine dem Speicherkondensator 50 parallel geschaltete Zenerdiode 51 auf. Die Gleichrichterdiode 49 und die Parallelschaltung aus dem Speicherkondensator 50 und der Zenerdiode 51 sind in Reihe geschaltet. Die Reihenschaltung aus einerseits der Gleichrichterdiode 49 und andererseits der Parallelschaltung aus dem Speicherkondensator 50 und der Zenerdiode 51 ist an die zweite Sekundärwicklung 7 des Stromwandlers 1 angeschlossen. Finally, the figure also shows a special embodiment of the overload protection circuit according to the invention in relation to the voltage supply circuit 4. The voltage supply circuit 4 has a rectifier diode 49, a storage capacitor 50 and a Zener diode 51 connected in parallel with the storage capacitor 50. The rectifier diode 49 and the parallel connection of the storage capacitor 50 and the zener diode 51 are connected in series. The series connection of the rectifier diode 49 on the one hand and the parallel connection of the storage capacitor 50 and the Zener diode 51 on the other hand is connected to the second secondary winding 7 of the current transformer 1.
Die in der Figur dargestellte bevorzugte Überlastschutzschaltung kann konkret auf folgenden Bauelementen mit den angegebenen Werten aufgebaut sein. The preferred overload protection circuit shown in the figure can be constructed specifically on the following components with the specified values.
Brückenwiderstände 11 = lOkQ Zenerdiode 12 = 5,6 V Zenerspannung Gleichrichterdiode 13 = 1 N 4004 Widerstand 14 = 1,2 kQ Widerstand 15 = 1 kQ Widerstand 16 = 470 Q Speicherkondensator 19 = 47 |xF Zenerdiode 20 = 15 V Zenerspannung Koppeldiode 21 = 1 N 4004 Darlingtonstufe 23 = BC 107 A und 2 N 1613 Gleichrichterdiode 26 = 1 N 4004 Strombegrenzungswiderstand 27 = 200 Q Zenerdiode 28 = 8,2 V Zenerspannung Verzögerungskondensator 30 = 100 jxF Verzögerungskondensator 31 = lO^F Verzögerungswiderstand 32 = 10 kQ Verzögerungswiderstand 33 = 100 kQ Hilfstransistor 34 = BC 107 A Koppeldiode 38 = 1 N 4004 Basiswiderstand 39 = 22 kQ Entladetransistor 41 = BC 107 A Kollektorwiderstand 43 = 100 Q Hilfswiderstand 44 = 33 kQ Hilfswiderstand 45 = 4,7 kQ Gleichrichterdiode 46 = 1 N 4004 Speicherkondensator 48 = 2 |j.F Gleichrichterdiode 49 = 1 N 4004 Speicherkondensator 50 = 100 |iF Zenerdiode 51 = 22 V Zenerspannung. Bridge resistors 11 = 10KQ zener diode 12 = 5.6 V zener voltage rectifier diode 13 = 1 N 4004 resistor 14 = 1.2 kQ resistor 15 = 1 kQ resistor 16 = 470 Q storage capacitor 19 = 47 | xF zener diode 20 = 15 V zener voltage coupling diode 21 = 1 N 4004 Darlington stage 23 = BC 107 A and 2 N 1613 rectifier diode 26 = 1 N 4004 current limiting resistor 27 = 200 Q Zener diode 28 = 8.2 V Zener voltage delay capacitor 30 = 100 jxF delay capacitor 31 = 10 ^ F delay resistor 32 = 10 kQ delay resistor 33 = 100 kQ auxiliary transistor 34 = BC 107 A coupling diode 38 = 1 N 4004 base resistor 39 = 22 kQ discharge transistor 41 = BC 107 A collector resistor 43 = 100 Q auxiliary resistor 44 = 33 kQ auxiliary resistor 45 = 4.7 kQ rectifier diode 46 = 1 N 4004 storage capacitor 48 = 2 | jF rectifier diode 49 = 1 N 4004 storage capacitor 50 = 100 | iF Zener diode 51 = 22 V Zener voltage.
Soweit die Funktion der erfindungsgemässen, in der Figur dargestellten Überlastschutzschaltung noch einer Erläuterung bedarf, gilt folgendes - und zwar zu den Stichworten «Stromistwert-Überwachungsschaltung», «Überlastschutzschalter», «Anlaufstromansprechverhinderung», «Reaktivierung» und «Spannungsversorgungsschaltung» : Insofar as the function of the overload protection circuit according to the invention shown in the figure still requires explanation, the following applies - namely to the keywords “current actual value monitoring circuit”, “overload protection switch”, “starting current response prevention”, “reactivation” and “voltage supply circuit”:
In die Stromistwert-Überwachungsschaltung 2 fliesst der aus der ersten Sekundärwicklung 6 des Stromwandlers 1 kommende, dem Stromistwert des zu schützenden Motors entsprechende Sekundärstrom. Dieser Sekundärstrom erzeugt am Widerstandsnetzwerk 17 einen Spannungsabfall, der teilweise zur Speisung der Brückenschaltung 10 zur Verfügung steht, nämlich insoweit, als er zwischen dem dem Widerstand 15 fernen Ende des Widerstandes 14 und dem Abgriff 22 des Widerstandes 15 entsteht. (Mit Hilfe des als Potentiometer ausgeführten Widerstandes 15 kann die dargestellte Überlastschutzschaltung - in Verbindung mit den Stromwertanschlüssen 9 der Primärwicklung 5 des Stromwandlers 1 - auf einen bestimmten Nennstrom eingestellt werden.) Solange der Stromistwert des mit Hilfe der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung geschützten Motors unter dem eingestellten Nennstrom liegt, ist die Spannung am Brückenausgang 25 der Brückenschaltung 10 negativ, so dass in die Steuerstrecke 24 der Darlingtonstufe 23 kein Steuerstrom fliessen kann. (Als Spannung am Brückenausgang 25 der Brückenschaltung 10 wird - in bezug auf deren Polarität - die Potentialdifferenz zwischen einerseits dem Potential an der Verbindung zwischen der Zenerdiode 12 und dem Brückenwiderstand 11, andererseits dem Potential zwischen der Verbindung der Brückenwiderstände 11 angesprochen.) Überschreitet nun der Stromistwert des durch die erfindungsgemässe Überlastschutzschaltung geschützten elektrischen Motors den mit Hilfe des als Potentiometer ausgeführten Widerstandes 15 eingestellten Nennstrom, so wird die Spannung am Brückenausgang 25 der Brückenschaltung 10 positiv, in die Steuerstrecke 24 der Darlingtonstufe 23 fliesst ein The current coming from the first secondary winding 6 of the current transformer 1 and corresponding to the current actual value of the motor to be protected flows into the current actual value monitoring circuit 2. This secondary current generates a voltage drop across the resistor network 17, which is partially available for supplying the bridge circuit 10, namely insofar as it arises between the end of the resistor 14 remote from the resistor 15 and the tap 22 of the resistor 15. (The resistor 15 designed as a potentiometer can be used to set the overload protection circuit shown - in conjunction with the current value connections 9 of the primary winding 5 of the current transformer 1 - to a specific nominal current.) As long as the actual current value of the motor protected by means of the overload protection circuit according to the invention is below the set nominal current lies, the voltage at the bridge output 25 of the bridge circuit 10 is negative, so that no control current can flow into the control path 24 of the Darlington stage 23. (As for the voltage at the bridge output 25 of the bridge circuit 10, the potential difference between the potential at the connection between the Zener diode 12 and the bridge resistor 11 and the potential between the connection of the bridge resistors 11) is addressed - with regard to its polarity.) Now exceeds that Current actual value of the electric motor protected by the overload protection circuit according to the invention, the nominal current set with the aid of the resistor 15 designed as a potentiometer, the voltage at the bridge output 25 of the bridge circuit 10 becomes positive and flows into the control path 24 of the Darlington stage 23
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
625917 625917
Steuerstrom, die Darlingtonstufe 23 schaltet durch, so dass der Überlastschutzschalter 3 anspricht, wenn die Spannungsversorgungsschaltung 4 die notwendige Spannung zur Verfügung stellt. (Die Gleichrichterdiode 13, der Speicherkondensator 19 und die Zenerdiode 20 dienen der Gleichrichtung, der Glättung und der Begrenzung der der Speisung der Brückenschaltung 10 dienenden Spannung. Die Koppeldiode 21 verhindert, dass die Entladekonstante des Speicherkondensators 19 von der Einstellung des als Potentiometer ausgeführten Widerstandes 15 abhängig ist.) Control current, the Darlington stage 23 switches through, so that the overload protection switch 3 responds when the voltage supply circuit 4 provides the necessary voltage. (The rectifier diode 13, the storage capacitor 19 and the zener diode 20 serve to rectify, smooth and limit the voltage used to supply the bridge circuit 10. The coupling diode 21 prevents the discharge constant of the storage capacitor 19 from the setting of the resistor 15, which is designed as a potentiometer is dependent.)
Der Überlastschutzschalter 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Relais oder als Schutz ausgeführt. Der Überlastschutzschalter 3 spricht an, wenn die Spannungsversorgungsschaltung 4 die erforderliche Spannung zur Verfügung stellt und die Darlingtonstufe 23 durchgeschaltet ist. The overload protection switch 3 is designed in the illustrated embodiment as a relay or as protection. The overload protection switch 3 responds when the voltage supply circuit 4 provides the required voltage and the Darlington stage 23 is switched through.
Elektrische Motoren, insbesondere Drehstrommotoren, haben einen zumeist weit über dem Nennstrom liegenden Anlaufstrom. Um nun zu verhindern, dass dieser Anlaufstrom die in Rede stehende Überlastschutzschaltung zum Ansprechen bringt, sind besondere Massnahmen zum Stichwort «Anlaufstromansprechverhinderung» verwirklicht. Wird ein durch die erfindungsgemässe Überlastschutzschaltung zu schützender elektrischer Motor an das Versorgungsnetz angeschlossen, so fliesst unter anderem ein Teil des Sekundärstromes der zweiten Sekundärwicklung 7 des Stromwandlers 1 über die Gleichrichterdiode 26, den Strombegrenzungswiderstand 27 und die Zenerdiode 28. Eine der Zenerspannung der Zenerdiode 28 entsprechende Spannung liegt dann auch an der ersten Verzögerungsstufe 36 des Verzögerungsnetzwerkes 29 an, da die Verzögerungsstufe 36 der Zenerdiode 28 parallel liegt. Da im ersten Augenblick der Verzögerüngskondensator 30 noch «näher» ist, fällt die gesamte Spannung, die an der ersten Verzögerungsstufe 36 ansteht, am Verzögerungswider-stand 32 ab. Die am Verzögerungswiderstand 32 abfallende Spannung gelangt über die Koppeldiode 38 an die zweite 37, bestehend aus dem Verzögerungskondensator 31 und dem Verzögerungswiderstand 33. Für eine durch die Dimensionierung des Strombegrenzungswiderstandes 27, der Zenerdiode 28, des Verzögerungsnetzwerkes 29 und des Basiswiderstandes 39 des Hilfstransistors 34 vorgegebene Zeit schaltet der Hilfstransistor 34 durch, so dass während dieser Zeit die Steuerstrecke 24 der Darlingtonstufe 23 über den Hilfstransistor 34 kurzgeschlossen ist, die Darlingtonstufe 23 also nicht durchschalten kann, der Überlastschutzschalter 3 nicht ansprechen kann. Electric motors, especially three-phase motors, usually have a starting current that is far above the nominal current. In order to prevent this starting current from responding to the overload protection circuit in question, special measures have been taken with the keyword “starting current response prevention”. If an electric motor to be protected by the overload protection circuit according to the invention is connected to the supply network, part of the secondary current of the second secondary winding 7 of the current transformer 1 flows, among other things, via the rectifier diode 26, the current limiting resistor 27 and the Zener diode 28. One corresponding to the Zener voltage of the Zener diode 28 Voltage is then also present at the first delay stage 36 of the delay network 29, since the delay stage 36 of the zener diode 28 is in parallel. Since the delay capacitor 30 is still “closer” at the first instant, the entire voltage present at the first delay stage 36 drops across the delay resistor 32. The voltage drop across the delay resistor 32 passes via the coupling diode 38 to the second 37, consisting of the delay capacitor 31 and the delay resistor 33 Time switches the auxiliary transistor 34 through, so that during this time the control path 24 of the Darlington stage 23 is short-circuited via the auxiliary transistor 34, so that the Darlington stage 23 cannot switch through, the overload protection switch 3 cannot respond.
6 6
Hat - wegen einer betriebsmässig aufgetretenen Überlastung des durch die erfindungsgemässe Überlastschutzschaltung gesicherten Motors - der Überlastschutzschalter 3 angesprochen, dann wird der Stromwandler 1 stromlos. Durch 5 besondere Massnahmen zum Stichwort «Reaktivierung» ist dafür Sorge getragen, dass die Massnahmen zum Stichwort «Anlaufstromansprechverhinderung» möglichst schnell wider wirksam sind, das heisst dass sich der Verzögerungskondensator 30 der ersten Verzögerungsstufe 36 des Verzögerungsnetz-io Werkes 29 möglichst schnell entlädt. Dazu ist dem Verzögerungskondensator 30 die Schaltstrecke 40 des Entladetransistors 41 parallel geschaltet, und zwar in Reihe mit dem Kollektorwiderstand 43. Die Basis 47 des Entladetransistors 41 ist über den ersten Hilfswiderstand 44 an die Verbindung des 15 Strombegrenzungswiderstandes 27, der Zenerdiode 28, des Verzögerungskondensators 30 und des Kollektorwiderstandes 43 angeschlossen. Gleichwohl kann der Entladestransistor 41 dann, wenn der Überlastschutzschalter 3 nicht angesprochen hat, nicht durchschalten. Der Basis 47 des Entladetransistors 41 ist nämlich eine negative Spannung zugeführt, und zwar über die Gleichrichterdiode 46 und den Hilfswiderstand 45, geglät-ten durch den Speicherkondensator 48. Hat der Überlastschutzschalter 3 angesprochen, so bricht die negative Spannung an der Basis 47 des Entladetransistors 41 zusammen, so dass der Entladetransistor 41 durchschaltet und sich der Verzögerungskondensator 30 über die Schaltstrecke des Entladetransistors 41 entlädt. If - due to an operational overload of the motor protected by the overload protection circuit according to the invention - the overload protection switch 3 has tripped, then the current transformer 1 is de-energized. 5 special measures for the keyword “reactivation” ensure that the measures for the keyword “starting current response prevention” are effective as quickly as possible, i.e. the delay capacitor 30 of the first delay stage 36 of the delay network io plant 29 discharges as quickly as possible. For this purpose, the switching section 40 of the discharge transistor 41 is connected in parallel with the delay capacitor 30, in series with the collector resistor 43. The base 47 of the discharge transistor 41 is connected via the first auxiliary resistor 44 to the connection of the current limiting resistor 27, the Zener diode 28 and the delay capacitor 30 and the collector resistor 43 connected. Nevertheless, the discharge transistor 41 cannot switch through when the overload protection switch 3 has not responded. A negative voltage is supplied to the base 47 of the discharge transistor 41, namely via the rectifier diode 46 and the auxiliary resistor 45, smoothed by the storage capacitor 48. If the overload protection switch 3 has tripped, the negative voltage at the base 47 of the discharge transistor 41 breaks together, so that the discharge transistor 41 switches on and the delay capacitor 30 discharges over the switching path of the discharge transistor 41.
Die im dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Überlastschutzschaltung gewählte Realisierung der Spannungsversorgungsschaltung 4 ist ausgesprochen einfach. Ein Teil des Sekundärstromes der zweiten Sekundärwicklung 7 des Stromwandlers 1 fliesst über die Gleichrichterdiode 49 in den Speicherkondensator 50, so dass am Speicherkondensator 50, begrenzt durch die Zenerdiode 51, die gewünschte Spannung ansteht. The implementation of the voltage supply circuit 4 selected in the illustrated embodiment of the overload protection circuit according to the invention is extremely simple. Part of the secondary current of the second secondary winding 7 of the current transformer 1 flows via the rectifier diode 49 into the storage capacitor 50, so that the desired voltage is present at the storage capacitor 50, limited by the Zener diode 51.
Abschliessend sei noch darauf hingewiesen, dass die Gleichrichterdiode 13 im Stromkreis der ersten Sekundärwicklung 6 des Stromwandlers 1 einerseits und die Gleichrichterdiode 49 im Stromkreis der zweiten Sekundärwicklung 7 des Stromwandlers 1 andererseits antiparallel vorgesehen sind, so dass während einer Halbwelle die erste Sekundärwicklung 6 des Stromwandlers 1 den Sekundärstrom führt, während in der zweiten Halbwelle der Sekundärstrom des Stromwandlers 1 von der zweiten Sekundärwicklung 7 geführt wird. Finally, it should also be pointed out that the rectifier diode 13 in the circuit of the first secondary winding 6 of the current transformer 1 on the one hand and the rectifier diode 49 in the circuit of the second secondary winding 7 of the current transformer 1 on the other hand are provided antiparallel, so that the first secondary winding 6 of the current transformer 1 during a half-wave carries the secondary current, while in the second half-wave the secondary current of the current transformer 1 is carried by the second secondary winding 7.
25 25th
30 30th
35 35
1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |